圆管涵结构计算-18新规范-于永正

数据输入：1)配筋计算：一级公路0.71.500.16强度验算结果：18受压区高度结果：35裂缝计算结果：最外侧保护层厚度：30裂缝宽度：0.302C35HPB300强度验算结果：考虑受压区高度结果：6裂缝计算结果：钢筋根数8裂缝宽度：0.334钢筋直径8填土高（m）壁厚（cm）直径（mm）根数（根）裂缝宽（mm）填土高（m）壁厚（cm）直径（mm）0.5-1.016870.1370.5-1.01681.0-3.016870.1931.0-3.01683.0-4.016890.1893.0-4.01684.0-5.0168110.1894.0-5.01685.0-6.0161090.1825.0-6.0168公路等级：路面厚度：请选择，不要改动m不满足要求！不满足要求！满足要求不满足要求！沉降影响系数K：圆管涵内径dn：满足要求18规范计算结果：请选择，不要改动mmmm不满足要求！18规范计算结果m（含路面厚度）根mm1.5米钢筋混凝土圆管涵（考虑沉降影响系数K）18规范，HPB300,C351.5米钢筋混凝土圆管涵（不考虑沉降影响系数K）18规范，HPB300,C35钢筋混凝土圆管涵计算书（2018年新规范）测设二室-于永正kN/m3度请选择，不要改动请选择，不要改动填土高度H:配筋情况04规范计算结果：圆管涵壁厚t：填土容重γ1：填土内摩擦角φ：混凝土强度级别：钢筋强度等级：6.0-7.01610100.1836.0-7.01687.0-8.01610110.1837.0-8.016108.0-9.01610120.1828.0-9.016102）地基承载力：140需要地基承载力：159考虑进行宽度修正:2.341.5修正后是否满足：3）换填计算：182.119.51.4换填后需求承载力：1136换填工程量：84.32.34修正后是否满足：容许承载力[fa0]：kPa基础宽度：m基础宽度b：KN/m3KN/m3基础长度l：宽度修正系数：不满足要求！不满足要求！满足设计要求基底埋置深度h：回填土容重γ：kN/m2mmkN/m3砂砾垫层容重γs：换填深度z：持力层天然重度，在水下且透水时取浮重度18m粘性土黄土粉砂细砂中砂砾砂粗纱碎石圆砾卵石K1001.0~1.21.5~2.02.0~3.03.0~4.03.0~4.03.0~4.0K21.0~2.51.0~1.52.0~2.53.0~4.04.0~5.55.0~6.05.0~6.06.0~10地基土允许承载力深度、宽度修正系数填土高（m）壁厚（cm）直径（mm）根数（根）18裂缝宽（mm）04裂缝宽（mm）0.5-1.016880.1240.137mm1.0-3.016880.1690.1873.0-4.0168100.170.1894.0-5.0168120.1730.1925.0-6.01610100.1630.1816.0-7.01610110.1650.185mm7.0-8.01610120.1660.1828.0-9.01610130.1670.193根数（根）裂缝宽（mm）填土高（m）壁厚（cm）直径（mm）根数（根）裂缝宽（mm）70.1350.5-1.016890.11860.1731.0-3.016880.18770.183.0-4.0168100.18980.1854.0-5.0168120.19290.195.0-6.01610100.181不满足要求！不满足要求！满足要求不满足要求！1.5米钢筋混凝土圆管涵（考虑K）18规范，HPB235,C3518规范推荐配筋表(按0.18控制）满足要求18规范计算结果：1.5米钢筋混凝土圆管涵（考虑沉降影响系数K）04规范，R235,C30不满足要求！18规范计算结果04规范计算结果1.5米钢筋混凝土圆管涵（不考虑沉降影响系数K）18规范，HPB300,C35钢筋混凝土圆管涵计算书（2018年新规范）测设二室-于永正04规范计算结果：100.1966.0-7.01610110.18580.1847.0-8.01610120.18290.1818.0-9.01610120.199kPamkPam3不满足要求！不满足要求！满足设计要求填土高（m）壁厚（cm）直径（mm）根数（根）裂缝宽（mm）0.5-1.016890.1171.0-3.016860.1923.0-4.016870.1994.0-5.016890.1825.0-6.0168100.1891.5米钢筋混凝土圆管涵（不考虑沉降影响系数K）04规范，R235,C3004规范计算结果6.0-7.0168120.1817.0-8.0161090.1818.0-9.01610100.1811、依据规范及参考书目：《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路涵洞设计细则》(JTG-2007)《公路小桥涵设计示例》(刘培文周卫2004)2、计算参数：公路等级：结构重要性系数：圆管涵内径dn=1.50m圆管涵壁厚t=0.16m圆管涵外径D=1.82m路面厚度H1m=0.70m涵顶填土高度H=6m（含路面厚度）路面结构容重γlm=24kN/m3填土容重γ1=18kN/m3填土内摩擦角φ=35度混凝土强度级别：C35钢筋强度等级：HPB300钢筋保护层厚度as=30mm钢筋根数8根钢筋直径8mm地基土容许承载力[fa0]=140kPa管节长度L=1.00m汽车荷载等级：公路-Ⅰ级11.49不均匀沉降影响系数K1=考虑，0=不考虑不均匀沉降影响系数K受力钢筋布置钢筋混凝土圆管涵计算书（2018年新规范）测设二室根据《公路涵洞设计细则》9.2.2条编制。设计建议：设计时建议根据地质情况确定是否考虑系数K，久经压实的路基以及地质承载能力相对较好的新填土路基可不考虑，对于地质条件相对较差的涵洞应予以考虑，如盘锦地区的软土地基情况，特别是涵洞基础进行了换填处理而路基未处理路段。但当涵台两侧地基采用碎石桩、灰土桩等加固地基处理时，可不考虑。h/D0.10.512345678910K1.041.21.41.451.51.451.41.351.31.251.21.15不均匀沉降影响系数K3、恒载计算填土产生的垂直压力：158.95kN/m2管节自重产生的垂直压力：q自=25t=4kN/m2合计q恒=q土+q自=162.95kN/m2活载计算≥1.3/2m≥1.8/2m荷载横向分布宽度a=(0.6/2+H*TAN30°)*2+1.3+1.8*2=12.43m3.56m≥1.4/2m荷载纵向分布宽度b=(0.2/2+H*TAN30°)*2+1.4=8.53m车辆荷载轴重标准值ΣG=560.00q汽=5.28kN/m24、管壁内力计算管壁中线半径R=0.83m土的侧压系数λ=tan2(45°-φ/2)=0.27099005一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+H*TAN30°=一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+H*TAN30°=3.76m按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015)第4.3.4条规定计算荷载分布宽度：q土=Kγ1(H-Hlm)+γ1mHlm=根据《公路涵洞设计细则》9.2.2条编制。P48。此处考虑路面结构容重相对较大，且对不均匀沉降系数影响较小，故对路面结构单独进行计算。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015)第4.3.1和4.3.2条，计算采用车辆荷载，填土厚度≥0.5米时不计冲击力，公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级采用相同的车辆荷载标准。故后轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算，即：故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按两轮（后轴）外边至外边计算，即：h/D0.10.512345678910K1.041.21.41.451.51.451.41.351.31.251.21.15不均匀沉降影响系数K填土在管壁截面上产生的弯矩M=10.94kN·m管壁自重在截面上产生的弯矩M=1.02kN·m恒载产生的最大弯矩M恒=M土+M自=11.95kN·m车辆荷载在截面上产生的弯矩M汽=0.137*q汽*R2*(1-λ)=0.36kN·m5、内力组合承载能力极限状态组合：Mud=1.2*M恒+1.8*M汽=15.00kN·m正常使用极限状态组合：频遇组合Msd=M恒+0.7M汽=12.21kN·m准永久组合Mld=M恒+0.4M汽=12.10kN·m6、强度验算1）材料参数50.3mm2混凝土的轴心抗压强度设计值fcd=16.1MPaHPB300钢筋的抗拉强度设计值fsd=250MPaHPB300钢筋的弹性模量Es=210000MPa构件的正截面相对界限受压区高度ξb=0.582）验算结果b=管节长度-10mm=990mm管涵内、外侧都应布置钢筋ho=0.134mx=fsdAs/（fcdb）=6.31mm77.72fcd*b*x*（ho-x/2）*10-6=13.16kN·m7、裂缝宽度验算（18规范）σss=Ms×106/（0.87×As×ho）=260.22N/mm2ρ=As/（2asb）=0.006取用值=0.01对于光面钢筋，取C1=1.4满足要求钢筋理论面积按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018)第3.2.2条及5.2.1条取用相应数值：通常管节间接缝宽1cm,该荷载仍由管节承受,故管节受力长度减去1cm,受压区高度双层配筋是考虑管节任一位置均能承受双向弯矩而设置,设计中仍按单筋截面计算.按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018)第6.4.3条、6.4.4条以及6.4.5条，按受弯构件进行计算：不满足要求！按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015)第4.1.5条规定,采用车辆荷载计算时，其分项系数取1.8：)1(137.02qR2369.0qR长期效应影响系数C2=1+0.5×Nl/Ns=1.5按混凝土板式受弯构件计算，C3=1.15Wtk=C1*C2*C3*σss/Es*(c+d)/(0.36+1.7ρ)=0.302mm7-2、裂缝宽度验算（04规范）σss=Ms×106/（0.87×As×ho）=260.22N/mm2ρ=As+Ap/（bh0+（bf-b）hf）=0.003取用值=0.006对于光面钢筋，取C1=1.4长期效应影响系数C2=1+0.5×Mld/Msd=1.5按混凝土板式受弯构件计算，C3=1.15Wtk=C1*C2*C3*σss/Es*(30+d)/(0.28+10ρ)=0.334mm8、地基应力验算地基土容许承载力[fa0]=140kPa1）一般情况下不考虑宽度和深度修正，其地基承载能力为：基底承载力应满足：p=N/A≤[fa]q恒'=153.33kN/m2N=（q恒'+q汽）×A=158.61kN/m2Pk=N/A=159.00kN/m22）如承载能力不足时，可适当考虑宽度修正，其地基承载能力为：根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）第3.3.4条相应规定进行计算：基础宽度=2.34m宽度修正系数=1.5kN/m2持力层天然重度，在水下且透水时取浮重度18kN/m3不满足要求！根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）第4.2.2条相应规定进行计算：不满足要求！按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004)第6.4.3条、6.4.4条以及6.4.5条，按受弯构件进行计算：不满足要求！粘性土黄土粉砂细砂中砂砾砂粗纱碎石圆砾卵石K1001.0~1.21.5~2.02.0~3.03.0~4.03.0~4.03.0~4.0K21.0~2.51.0~1.52.0~2.53.0~4.04.0~5.55.0~6.05.0~6.06.0~10地基土允许